Gloeiende wolken omringen een exploderende ster in de verbluffende eerste afbeelding van een NASA-missie

Het ruimtevaartuig, een samenwerking tussen NASA en het Italiaanse ruimteagentschap, heeft drie telescopen. Hoewel Cassiopeia A eerder is waargenomen met andere telescopen, is IXPE ontworpen om nieuwe inzichten te onthullen in enkele van de meest extreme objecten in het universum, zoals supernova’s, zwarte gaten en neutronensterren.

Het overblijfsel van Cassiopeia A is een supernova op 11.000 lichtjaar van de aarde. Het is nu een gigantische bel van heet, uitzettend gas, het jongste overblijfsel van een supernova-explosie, die 340 jaar teruggaat, in onze Melkweg. Het licht van deze supernova bereikte de aarde voor het eerst in de jaren 1770.

Röntgenstralen zijn hoogenergetische lichtgolven die door extremen worden gegenereerd. In de ruimte omvatten deze extreme omstandigheden sterke magnetische velden, botsingen tussen objecten, explosies, verzengende temperaturen en snelle rotatie.

Dit licht wordt praktisch gecodeerd door de handtekening van wat het heeft gecreëerd, maar de atmosfeer van de aarde verhindert dat röntgenstralen de aarde bereiken. Dit is de reden waarom wetenschappers vertrouwen op röntgentelescopen in de ruimte.

Welke nieuwe gegevens over Cassiopeia A. kunnen onthullen?

In de nieuwe afbeelding zijn röntgengegevens die eerder zijn vastgelegd door NASA’s Chandra X-Ray Observatory in blauw te zien. Chandra werd in 1999 gelanceerd en richtte onmiddellijk zijn blik op Cassiopeia A, waarbij een zwart gat of een neutronenster in het centrum van het supernovarestant werd onthuld. Zwarte gaten en dichte neutronensterren worden vaak gecreëerd door de gewelddadige gebeurtenis van sterdood.

“Het IXPE-beeld van Cassiopeia A is net zo historisch als het Chandra-beeld van hetzelfde supernova-overblijfsel”, zei Martin Weiskopf, hoofdonderzoeker van IXPE bij NASA’s Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, in een verklaring.

“Het demonstreert het vermogen van IXPE om ongekende nieuwe informatie te verkrijgen over Cassiopeia A, die momenteel wordt geanalyseerd.”

NASA’s nieuwe missie draait in een baan om de 370 mijl (600 kilometer) boven de evenaar van de aarde, en heeft zojuist een maand durende fase van inbedrijfstelling en testen van zijn instrumentatie afgerond. Hoewel IXPE niet zo groot is als Chandra, is het het eerste ruimteobservatorium in zijn soort. De satelliet kan een vaak over het hoofd gezien aspect van kosmische stralingsbronnen zien, polarisatie genaamd. Licht wordt gepolariseerd wanneer het door iets gaat waardoor de deeltjes worden verstrooid.

Elk gepolariseerd licht draagt ​​het unieke karakter van zijn bron en waar het onderweg doorheen gaat. Terwijl golven van niet-gepolariseerd licht in elke richting kunnen trillen, trilt gepolariseerd licht slechts in één richting.

Gegevens verzameld door IXPE op Cassiopeia A kunnen wetenschappers helpen meten hoeveel polarisatie varieert over de rest, die zich over 10 lichtjaar uitstrekt.

Door IXPE te gebruiken om kosmische röntgenpolarisatie te bestuderen, kunnen wetenschappers de overblijfselen van supernovae, zoals zwarte gaten en neutronensterren, hun omgeving en hoe ze röntgenstralen produceren beter begrijpen. Deze kijk op extreme kosmische objecten zou ook antwoorden kunnen geven op grotere fundamentele vragen over natuurkunde.